دیود

مقدمه
دیودها جریان الکتریکی
را در یک جهت از خود عبور می‌‌دهند و در جهت دیگر در مقابل عبور جریان از
خود مقاومت بالایی نشان می‌‌دهند. این خاصیت آنها باعث شده بود تا در
سالهای اولیه ساخت این وسیله الکترونیکی ، به آن دریچه یا Valve هم اطلاق
شود. از لحاظ الکتریکی یک دیود هنگامی عبور جریان را از خود ممکن می‌‌سازد
که شما با برقرار کردن ولتاژ در جهت درست (+ به آند و - به کاتد) آنرا
آماده کار کنید. مقدار ولتاژی که باعث می‌شود تا دیود شروع به هدایت جریان
الکتریکی نماید ولتاژ آستانه یا (forward voltage drop) نامیده می‌شود که
چیزی حدود 0.6 تا 0.6 ولت می‌‌باشد.






ولتاژ معکوس
هنگامی که شما ولتاژ معکوس به دیود متصل می‌‌کنید (+ به کاتد و - به
آند) جریانی از دیود عبور نمی‌کند، مگر جریان بسیار کمی که به جریان نشتی
یا Leakage معرف است که در حدود چند µA یا حتی کمتر می‌‌باشد. این مقدار
جریان معمولآ در اغلب مدارهای الکترونیکی قابل صرفنظر کردن بوده و تأثیر در
رفتار سایر المانهای مدار نمی‌گذارد. اما نکته مهم آنکه تمام دیودها یک
آستانه برای حداکثر ولتاژ معکوس دارند که اگر ولتاژ معکوس بیش از آن شود
دیود می‌‌سوزد و جریان را در جهت معکوس هم عبور می‌‌دهد. به این ولتاژ
آستانه شکست یا Breakdown گفته می‌شود.




دسته بندی دیودها
در دسته بندی اصلی ، دیودها را به سه قسمت اصلی تقسیم می‌‌کنند، دیودهای سیگنال (Signal) که برای آشکار سازی در رادیو بکار می‌‌روند و جریانی در حد میلی آمپر از خود عبور می‌‌دهند، دیودهای یکسو کننده (Rectifiers) که برای یکسو سازی جریانهای متناوب بکار برده می‌‌شوند و توانایی عبور جریانهای زیاد را دارند و بالاخره دیودهای زنر (Zener) که برای تثبیت ولتاژ از آنها استفاده می‌شود.

اختراع دیود پلاستیکی (plastic diode)
محققان فیزیک دانشگاه اوهایو (Ohio State University) توانستند دیود
تونل پلیمری اختراع کنند. این قطعه الکترونیکی منجر به ساخت نسل آینده
حافظه‌های پلاستیکی کامپیوتری و چیپهای مدارات منطقی خواهد شد. این قطعات
کم مصرف و انعطاف پذیر خواهند بود. ایده اصلی از سال 2003 که یک دانشجوی
کارشناسی دانشگاه اوهایو ، سیتا اسار ، شروع به طراحی سلول خورشیدی
پلاستیکی نمود بوجود آمد. تیم پژوهشی توسط پاول برگر (Paul Berger) ،
پروفسور الکترونیک و مهندسی کامپیوتر و همچنین پروفسور فیزیک دانشگاه
اوهایو رهبری می‌شود.

دیود پیوندی




از پیوند دو نوع نیم رسانای n و p یک قطعه الکترونیکی به نام دیود بوجود می‌آید که در انواع مختلفی در سیستمهای مخابرات نوری ، نمایشگرهای دیجیتالی ، باتری‌های خورشیدی و ... مورد استفاده قرار می‌گیرد.


دید کلی
دیود یک قطعه ‌الکترونیکی است که ‌از به هم چسباندن دو نوع ماده n و p (هر دو از یک جنس ، سیلیسیم یا ژرمانیم) ساخته می‌شود. چون دیود یک قطعه دو پایانه ‌است، اعمال ولتاژ در دو سر پایانه‌هایش سه حالت را پیش می‌آورد.

• دیود بی بایاس یا بدون تغذیه که ولتاژ دو سر دیود برابر صفر است و جریان خالص بار در هر جهت برابر صفر است.
  
  
  
• بایاس مستقیم یا تغذیه مستقیم که ولتاژ دو سر دیود بزرگتر از صفر است که ‌الکترونها را در ماده n و حفره‌ها را در ماده p تحت فشار قرار می‌دهد تا یونهای مرزی با یکدیگر ترکیب شده و عرض ناحیه تهی کاهش یابد. (گرایش مستقیم دیود)
  
  
  
• تغذیه یا بایاس معکوس
  که ولتاژ دو سر دیود کوچکتر از صفر است، یعنی ولتاژ به دو سر دیود طوری
  وصل می‌شود که قطب مثبت آن به ماده n و قطب منفی آن به ماده p وصل گردد و
  به علت کشیده شدن یونها به کناره عرض ناحیه تهی افزایش می‌یابد (گرایش معکوس دیود).

انواع دیودهای پیوندی

دیودهای نور گسل
در دیودی که بایاس مستقیم دارد، الکترونهای نوار رسانش
از پیوندگاه عبور کرده و به داخل حفره‌ها می‌افتند. این الکترونها به
هنگام صعود به نوار رسانش انرژی دریافت کرده بودند که به هنگام برگشت به نوار ظرفیت انرژی دریافتی را مجددا تابش می‌کنند. در دیودهای یکسوساز این انرژی به صورت گرما پس داده می‌شود، ولی دیودهای نور گسل LED این انرژی را به صورت فوتون تابش می‌کنند.

فوتودیودها
انرژی گرمایی
باعث تولید حامل‌های اقلیتی‌ در دیود می‌گردد. با افزایش دما جریان دیود
در بایس معکوس افزایش می‌یابد. انرژی نوری هم همانند انرژی گرمایی باعث
بوجود آمدن حاملهای اقلیتی ‌می‌گردد. کارخانه‌های سازنده با تعبیه روزنه‌ای
کوچک برای تابش نور به پیوندگاه دیودهایی را می‌سازند که فوتودیود نامیده می‌شوند. وقتی نور خارجی به پیوندگاه یک فوتودیود
که بایس مستقیم دارد فرود آید، زوجهای الکترون _ حفره در داخل لایه تهی
بوجود می‌آیند. هرچه نور شدیدتر باشد، مقدار حاملهای اقلیتی ‌نوری افزایش
یافته، در نتیجه جریان معکوس بزرگتر می‌شود. به ‌این دلیل فوتودیودها را آشکارسازهای نوری گویند.

وراکتور
نواحی p و n در دو طرف لایه تهی را می‌توان مانند یک خازن تخت موازی در نظر گرفت، ظرفیت این خازن تخت موازی را ظرفیت خازن انتقال یا ظرفیت پیوندگاه گویند. ظرفیت خازن انتقال C_T هر دیود با افزایش ولتاژ معکوس کاهش می‌یابد. دیودهای سیلسیم که برای این اثر ظرفیتی طراحی و بهینه شده‌اند، دیود با ظرفیت متغییر یا وارکتور نام دارند. وراکتور موازی با یک القاگر تشکیل یک مدار تشدید را می‌دهد که با تغییر ولتاژ معکوس وراکتور می‌توانیم فرکانس تشدید را تغییر بدهیم.

دیودهای شاتکی
دیود شاتکی یک وسیله تک‌قطبی است که در آن به جای استفاده ‌از دو نوع نیمه ‌هادی p و n متصل به هم ، معمولا از یک نوع نیم ‌هادی سیلیسیم نوع n با یک اتصال فلزی مانند طلا – نقره یا پلاتین استفاده می‌شود. در هر دو ماده ‌الکترون
حامل اکثریت را تشکیل می‌دهد. وقتی که دو ماده به هم متصل می‌شوند،
الکترونها در ماده سیلیسیم نوع n فورا به داخل فلز نفوذ می‌کنند و یک جریان
سنگینی از بارهای اکثریت بوجود می‌آید. دیود شاتکی لایه تهی ذخیره بار
ندارد. کاربرد این دیود در فرکانس‌های خیلی بالاست.

دیودهای زنر
این دیود سیلیسیم برای کار در ناحیه شکست طراحی و بهینه شده است، گاهی آن را دیود شکست
هم می‌گویند. با تغییر میزان آلایش ، کارخانه‌های سازنده می‌توانند
دیودهای زنری بسازند که ولتاژ شکست آنها از دو تا دویست ولت تغییر کند. با
اعمال ولتاژ معکوس که ‌از ولتاژ شکست زنر بگذرد، وسیله‌ای خواهیم داشت که مانند یک منبع ولتاژ ثابت عمل می‌کند.

وقتی غلظت آلایش در دیود خیلی زیاد باشد، لایه تهی بسیار باریک می‌شود. میدان الکتریکی
در لایه تهی بسیار شدید است. میدان چنان شدید است که ‌الکترونها را از
مدارهای ظرفیت خارج می‌کند. ایجاد الکترونهای آزاد به ‌این روش را شکست زنر می‌نامیم.

کاربردها
قطعات پیوندی p - n در صنعت الکترونیک از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. به عنوان مثال دیودهای نور افشان LED در نمایشگرهای دیجیتالی و گسیلنده‌های نور قرمز GaAs و InP بویژه برای سیستمهای مخابرات نوری مناسب هستند. آرایش لیزر نیم رسانا ، آشکارساز نوری را می‌توان در سیستم دیسک فشرده برای خواندن اطلاعات دیجیتال از دیسک چرخان مورد استفاده قرار داد.

کاربرد بسیار مهم پیوندها به عنوان باتری‌های خورشیدی است که ‌انرژی نوری جذب شده را به انرژی ‌الکتریکی مفید تبدیل می‌کنند. دیودهای با ظرفیت متغیر در تولید رمونی‌ها ، مخرب فرکانس‌های مایکروویو و فیلترهای فعال است. دیودهای زنر به عنوان مرجع در مدارهایی که نیازمند مقدار معینی از ولتاژ هستند، استفاده می‌شوند.

 
      دیود نوری
     

   
قطعات دو پایانه طراحی شده برای پاسخ به جذب فوتون ، دیودهای نوری نامیده می‌شوند. از این قطعات پیوندی برای بهبودی سرعت پاسخ و حساسیت آشکارسازهای نوری یا تابش‌های پرانرژی استفاده می‌شود. بیشترین کاربرد آنها در مخابرات نوری و باتری‌های خورشیدی است.
دید کلی
قطعات دو پایانه طراحی شده برای پاسخ به جذب فوتون ، دیودهای نوری نامیده می‌شوند. برخی از دیودهای نوری سرعت پاسخ و حساسیت بسیار بالایی دارند. از آنجایی که ‌الکترونیک نوین
علاوه بر سیگنالهای الکتریکی اغلب دارای سیگنالهای نوری نیز می‌باشد،
دیودهای نوری نقش مهمی ‌را به عنوان قطعات الکترونیک ایفا می‌کنند. غالبا
از قطعات پیوندی برای بهبودی سرعت پاسخ و حساسیت آشکارسازهای نوری یا تابشهای پر انرژی استفاده می‌شود.





ولتاژ و جریان در یک پیوند نور تابیده
رانش حاملین بار اقلیت در دو سر یک پیوند تولید جریان می‌کنند، بویژه حاملین بار تولید شده در ناحیه تهی w توسط میدان پیوند جدا شده ‌الکترونها در ناحیه n و حفره‌ها
در ناحیه p جمع می‌شوند. همچنین حاملین بار اقلیت که به صورت گرمایی در
فاصله یک طول نفوذ از طرفین پیوند تولید می‌شوند، به ناحیه تهی نفوذ کرده و
توسط میدان الکتریکی به طرف دیگر جاروب می‌شوند. اگر پیوند بطور یکنواخت توسط فوتون‌های با انرژی hv>E_g تحت تابش قرار گیرد، یک نرخ تولید اضافی در این جریان مشارکت می‌کند و ولتاژ مستقیم در هر دو سر یک پیوند نور تابیده به نام پدیده فوتوولتائیک ایجاد می‌شود.

باتریهای خورشیدی
امروزه برای تأمین توان الکتریکی مورد نیاز بسیاری از ماهواره‌های فضایی از آرایه‌های باتری خورشیدی از نوع پیوندی p-n
استفاده می‌شود. باتریهای خورشیدی می‌توانند توان مورد نیاز تجهیزات داخل
یک ماهواره را در مدت زمان طولانی فراهم سازند. آرایه‌های پیوندی را
می‌توان در سطح ماهواره توزیع و یا اینکه در باله‌های باتری خورشیدی متصل
به بدنه ‌اصلی ماهواره جا داد. برای بهره گیری از بیشترین مقدار انرژی نوری موجود ، لازم است که باتری خورشیدی دارای پیوندی با سطح مقطع بزرگ و در نزدیکی سطح قطعه باشد. پیوند سطحی توسط نفوذ یا کاشت یون تشکیل شده و برای جلوگیری از انعکاس و نیز کاهش بازترکیب ، سطح آن با مواد مناسب پوشیده می‌شود.

آشکارسازهای نوری
یک چنین قطعه‌ای برای اندازه گیری سطوح روشنایی یا تبدیل سیگنالهای نوری متغیر با زمان به سیگنالهای الکتریکی وسیله‌ای مناسب است. در بیشتر آشکارسازهای نوری
سرعت پاسخ آشکارساز بسیار مهم است. مرحله نفوذ حاملین بار امری زمان‌بر
است و باید در صورت امکان حذف شود. پس مطلوب است که پهنای ناحیه تهی به
‌اندازه کافی بزرگ باشد تا اکثر فوتون‌ها به‌جای نواحی خنثی n و p در درون
ناحیه تهی جذب شوند. وقتی که یک EHP در ناحیه تهی بوجود آید، میدان الکتریکی
، الکترون را به طرف n و حفره را به طرف p می‌کشد. چون این رانش حاملین
بار در زمان کوتاهی رخ می‌دهد، پاسخ دیود نوری می‌تواند بسیار سریع باشد.
هنگامی ‌که حاملین بار عمدتا در ناحیه تهی w ایجاد شوند، به آشکارساز یک
دیود نوری لایه تهی گفته می‌شود. اگر w پهن باشد، اکثر فوتونهای تابشی در
ناحیه تهی جذب خواهند شد. w پهن منجر به کاهش ظرفیت پیوند شده و در نتیجه
ثابت زمانی مدار آشکارساز را کاهش می‌دهد.


نحوه کنترل پهنای ناحیه تهی
روش مناسب برای کنترل پهنای ناحیه تهی ساختن یک آشکارساز نوری p-i-n
است. ناحیه i مادامی که مقاومت ویژه زیاد است، لزومی ‌ندارد که حقیقتا ذاتی
باشد. می‌توان آن را به روش رونشستی روی بستر نوع n رشد داد و ناحیه p را
توسط نفوذ ایجاد کرد. هنگامی‌ که ‌این قطعه در گرایش معکوس قرار می‌گیرد، ولتاژ
وارده تقریبا بطور کامل در دو سر ناحیه i ظاهر می‌شود. برای آشکارسازی
سیگنالهای نوری ضعیف اغلب مناسب است که دیود نوری در ناحیه شکست بهمنی
مشخصه‌اش عمل کند.

نویز و پهنای باند آشکارسازهای نوری
در سیستمهای مخابرات نوری
حساسیت آشکارسازهای نوری و زمان پاسخ آنها بسیار مهم است. متاسفانه ‌این
دو ویژگی عموما با هم بهینه نمی‌شوند. مثلا در یک آشکارساز نوری بهره به
نسبت طول عمر حاملین بار به زمان گذار وابسته ‌است. از سوی دیگر پاسخ
فرکانسی نسبت عکس با طول عمر حاملین بار دارد. معمولا حاصلضرب بهره در
پهنای باند را به عنوان ضریب شایستگی
برای آشکارسازها ملاک قرار می‌دهند. طراحی برای افزایش بهره سبب کاهش
پهنای باند می‌شود و برعکس ویژگی مهم دیگر آشکارسازها نسبت سیگنال به نویز
است که مقدار اطلاعات مفید در مقایسه با نویز در زمینه آشکارساز را نشان
می‌دهد. منبع اصلی نویز در نور رساناها نوسانات اتفاقی در جریان تاریک است.
جریان نویز در تاریکی متناسب ، دما و رسانایی ماده ‌افزایش می‌یابد. افزایش مقاومت تاریک همچنین بهره نور رسانا را افزایش داده و بالطبع باعث کاهش پهنای باند می‌شود.



کاربرد دیود نوری
کاربرد باتریهای خورشیدی
محدود به فضای دور نیست. حتی با تضعیف شدت تابش خورشید توسط جو می‌توان
توسط این باتریها توان مفیدی را برای کاربردهای زمینی بدست آورد. یک باتری
خوش ساخت از سیلیسیوم می‌تواند دارای بازده خوب در تبدیل انرژی الکتریکی باشد.

 ديود منتشر کننده نور (LED)


دیود منتشر کننده نور که به طور رایج LED نامیده می شود
واقعاً قهرمان ناشناخته جهان الکترونیک است. آنها دوجین کار متفاوت انجام
می دهند و در همه وسایل الکترونیکی یافت می شوند آنها شماره ها را در
ساعتهای دیجیتال نشان می دهند اطلاعات را از کنترل تلویزیون می فرستند و
نور آنها به شمانشان می دهد که چه وقت وسایلتان روشن است و تصاویر را روی
تلویزیون های پلاسما نشان می دهند.

اساساً LED ها لامپهای کم نوری هستند که به آسانی در مدار های
الکترونیکی قرار می گیرند اما برخلاف لامپهای معمول آنها فیلامانی که بسوزد
ندارند و به ویژه اینکه گرم نمی شوند آنها فقط با حرکت الکترونها در یک
ماده نیمه هادی نور می دهند .



دیود چیست؟

یک دیود ساده ترین نوع از ادوات نیمه هادی است کلاً یک نیمه هادی مادهای
است که تغییر در قابلیت جریان دهی دارند. اغلب نیمه هادی ها از یک رسانای
ضعیف که ناخالصی به آن افزوده شده به وجود می آید.(فرایند افزودن ناخالصی
دو پینگ نامیده می شود.)

در مورد LED ها ماده رسانا نوعاً آلومینیوم گالیوم آرسناید است (AlGaAs)
در آلومینیوم گالیوم آرسناید خالص تمام اتمها به طور کامل با همسایه هایش
محدود شده است و هیچ الکترون آزادی برای هدایت جریان الکتریکی وجود ندارد.
در ماده دوپینگ شده اتمهای الحاقی تعادل را به هم می زنند خواه افزایش
الکترون یا سوراخها (جایی که الکترون می تواند برود ) هر یک از این ملحقات
می تواند ماده را بیشتر رسانا کند یک نیمه هادی با الکترون اضافی نوع N
نامیده می شود چرا که ذرات بار شونده منفی دارد در نوع N الکترون های آزاد
از ناحیه شارژ منفی به ناحیه شارژ مثبت حرکت می کنند

یک نیمه هادی با سوراخهای بیشتر ماده نوع P نامیده می شود چرا که ذرات
بار شونده مثبت بیشتری دارد الکترونها می توانند از سوراخی به سوراخ دیگر
حرکت کنند حرکت از ناحیه شارژ منفی به ناحیه شارژ مثبت در نتیجه سوراخها به
نظر می آید که از ناحیه شارژ مثبت به ناحیه شارژ منفی حرکت می کنند.

یک نیمه هادی با سوراخهای بیشتر ماده نوع P نامیده می شود چرا که ذرات
بار شونده مثبت بیشتری دارد الکترونها می توانند از سوراخی به سوراخ دیگر
حرکت کنند حرکت از ناحیه شارژ منفی به ناحیه شارژ مثبت در نتیجه سوراخها به
نظر می آید که از ناحیه شارژ مثبت به ناحیه شارژ منفی حرکت می کنند. یک
دیود شامل یک بخش N متصل به بخش P است با الکترونهایی در هر طرف . این چینش
الکترونها را فقط در یک جهت حرکت می دهد . وقتی هیچ ولتاژی اعمال نشود
الکترونهای ماده نوع N سوراخهای ماده نوع P را در راستای اتصال بین لایه ها
پر می کند و ناحیه تخلیه را ایجاد می کند. در ناحیه تخلیه ماده نیمه هادی
به عایق خوبی تبدیل می شود وهمه سوراخها پر می شوند و هیچ الکترون یا
سوراخی برای ایجاد جریان وجود ندارد.

ناحيه تخليه

برای خلاصی از ناحیه تخلیه شما مجبورید تا الکترون را از ماده نوع N به
ماده نوع P حرکت دهید و سورا خها برعکس . برای انجام این عمل شما باید طرف N
دیود را به طرف منفی باطری و P را به طرف مثبت وصل کنید الکترون آزاد نوع N
توسط الکترود منفی دفع و به الکترود مثبت کشیده می شوند سوراخهای ماده P
معکوس این حرکت را انجام می دهند وقتی اختلاف ولتاژ بین دو الکترود به قدر
کافی زیاد است الکترونهای ناحیه تخلیه از سوراخهایشان جدا می شوند و دوباره
شروع به حرکت آزادانه می کنند ناحیه تخلیه از بین می رود و جریان از دیود
می گذرد.

باياس مستقيم

اگر شما سعی کنید جریان را از مسیر دیگر عبور دهید با اتصال مثبت باتری
به N و منفی به P جریان به دلیل ایجاد ناحیه تخلیه عبور نمی کند .

چطور یک دیود نور تولید می کند؟

نور شکلی از انرژی است، نور از اجزا بسیار ریزی به نام فتون تشکیل می
شود، فتون ها انرژی و لختی دارند اما جرم ندارند در واقع فتونها در نتیجه
حرکت الکترونها آزاد می شوند در یک اتم الکترونها در اربیتالهایی دور هسته
می چرخند الکترونهای اربیتال های مختلف مقدار انرژی متفاوتی دارند، کلاً
الکترونها با انرژی بیشتر در اربیتالهای دور تر از هسته حرکت می کنند.برای
یک الکترون برای پرش از یک اربیتال پایین به بالا چیزی که باید بگیرد انرژی
است برعکس الکترون وقتی از اربیتال بالا به پایین می افتد انرژی آزاد می
کند این انرژی به شکل فتون آزاد می شود، یک افت انرژی بیشتر
فتون بیشتری آزاد می کند که با فرکانس بیشتر مشخص می شود .همان طور که در
بخش قبل دیدیم الکترونهایی که از دیود عبور می کنند می توانند در سوراخهای
لایه P بیفتند .این یک افت از باند رسانایی به اربیتال پایین تر است بنابر
این الکترونها انرژی به شکل فتون آزاد می کنند این در هر دیودی رخ می
دهداما فقط وقتی شما فتونها را می بینید که دیود از ماده خاصتی ساخته شده
باشد برای مثال اتمها در یک دیود سیلیکون استاندارد به نحوی چیده شده اند
که افت الکترون فاصله کمی دارد بنابر این فرکانس فتونها به قدری کم است که
با چشم انسان دیده نمی شود این در بخش مادون قرمز طیف نور است كه لزوماً
چیز بدی نیست البته LED های مادون قرمز برای کنترل های از راه دور مناسب
اند .

دیود های منتشر کننده نور مریی (VLEDs) مانند آنهایی که شماره های یک
ساعت دیجیتال را روشن می کنند از ماده هایی با این خصوصیت ساخته شده اند که
فاصله بین اربیتال رسانایی آنها و اربیتال پایین تر بیشتر است .اندازه این
فاصله فرکانس فتون را نشان می دهد به عبارت دیگر این فاصله رنگ نور را
مشخص می کند.

در حالی که همه دیود ها نور آزاد می کنند اغلب آنها این کار را به طور
موثری انجام نمی دهند یک دیود معمولی ماده نیمه رسانا خودش مقدارزیادی
انرژی نوری جذب می کند.LED ها به نحوی ساخته می شوند که نور را در جهت
خاصتی متمرکز می کند.همانطور که در نمودار می بینید اغلب نور تولید شده در
کناره دیود از طریق قسمت گرد بیرون می آید.

LED ها مزایای زیادی برلامپهای معمولی دارند . یکی از آنها این است که
آنها فیلامان ندارند که بسوزد بنابر این عمر طولانی دارند. به علاوه حباب
پلاستیکی شان دوامشان را بیشتر می کند. و همچنین خیلی راحت در مدارهای
الکترونیکی قرار می گیرند .

اما مزیت اصلی آنها کیفیت آنها است در مقایسه با لامپهای معمولی فرآیند
تولید نور باعث تولید مقدار زیادی گرما نمی شود (فیلامانی برای گرم شدن
ندارد برای تولید نور باید فیلامان گرم شود).

دیود تونل

یکی ازقطعات نیمه رسانا که مشخصه اش یک مقاومت منفی را نشان می دهد دیود
تونل است . این قطعه یک دیود است که غلظت ناخالصی درآن بسیار زیاد وپیوند
آن بسیارنازک است. شکست در دیود تونل در مقاذیر بایاس معکوس خیلی پایین
اتفاق می افتد و در نتیجه ناحیه ی مقاومت معکوس زیاد وجود ندارد.شیب منفی
در بایاس مستقیم کم معمولا بین0.1 تا 0.3 ولت ایجاد می شود.(از این جا به
بعد چند خط حرف بیخود...)_این مشخصه جالب و عجیب ومفیدو..به دلیل نفوذ در
سد پتانسیل در پیوند با الکترونهایی که انرژی کافی برای عبور از این سد
ندارند به وجود می آید. این اثر معروف به اثر تونل در فیزیک کلاسیک غیر
قابل توجیه است ولی با مکانیک کوانتومی قابل توضیح است . دیود های تونل را
می توان باظرفیت خیلی کمی تولید کرد و نوسان ساز هایی که با آن کار می کنند
در فرکانسهای چند مگا هرتزی قابل ساخت هستند برای به دست آوردن بیشترین
مقدار خروجی (یا همان به قول دانشجویان متعال برق ماکزیمم سویینگ متقارن)
باید نقطه کار در وسط ناحیه مقاومت منفی قرار داده شود واضح است که دامنه
خروجی کمتر از یک ولت می باشد.